KR101390278B1 - Ball bearing and wind power generator including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼 베어링 및 이를 포함하는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a ball bearing and a wind turbine comprising the same.
최근 들어 지구온난화, 고유가 등의 문제를 해결하기 위해 석유 자원을 대체할 대체 에너지 개발이 한창이다. 이러한 대체 에너지 중에서 풍력발전은 오염물질의 배출이 전혀 없고 환경을 훼손할 우려가 없다는 점에서 각광 받고 있다.In recent years, the development of alternative energy to replace petroleum resources is in full swing to solve problems such as global warming and high oil prices. Among these alternatives, wind power generation is attracting attention because there is no emission of pollutants and there is no possibility of harming the environment.
풍력발전기는 통상적으로 타워, 나셀 및 로터를 포함한다.Wind turbines typically include towers, nacelle and rotors.
나셀은 타워에 회전 가능하게 지지된다. 나셀과 타워 사이에는 요 베어링이 개재되어 타워에 대한 나셀의 회전이 가능하다. 그리고 로터는 허브에 블레이드가 회전 가능하게 결합된 형태를 가지며, 블레이드와 허브 사이에 피치 베어링이 개재되어 피치각이 조절된다.The nacelle is rotatably supported by the tower. A yaw bearing is interposed between the nacelle and the tower to allow the nacelle to rotate about the tower. The rotor has a form in which the blade is rotatably coupled to the hub, and the pitch angle is adjusted by interposing a pitch bearing between the blade and the hub.
이러한 요 베어링과 피치 베어링은 회전 토오크 외에 모멘트 및 축 방향, 반경 방향의 힘을 받는다. 이들 베어링은 4 점 접촉 방식의 볼 베어링 타입이 적용될 수 있다.These yaw bearings and pitch bearings are subjected to moment, axial and radial forces in addition to the rotating torque. These bearings can be applied to the ball bearing type of the four-point contact method.
통상적인 볼 베어링은 볼, 내륜 및 외륜을 포함한다. 볼은 내륜 및 외륜에 형성된 궤도면과 4 점에서 접촉하면서 구름 운동을 한다. 이들 베어링은 베어링에 가해지는 힘에 의해 볼 또는 궤도면이 탄성 변형될 수 있다.Typical ball bearings include balls, inner rings and outer rings. The ball makes rolling motion while contacting the track surfaces formed on the inner and outer rings at four points. These bearings can elastically deform the ball or raceway surface by the force exerted on the bearings.
베어링이 탄성 변형되면 궤도면에 대한 볼의 최초 설계 접촉 위치가 변하고 심한 경우 볼이 궤도면의 에지(edge)와 접촉하는 에지 컨택(edge contact)이 발생한다. 에지 컨택이 발생하면 궤도면의 에지에서 파단이 발생한다.When the bearing is elastically deformed, the ball's initial design contact position with respect to the raceway surface changes and, in severe cases, an edge contact occurs where the ball contacts the edge of the raceway surface. If an edge contact occurs, breakage occurs at the edge of the raceway.
통상적으로 에지 컨택을 방지하기 위해 설계 당시 궤도면 중 에지로부터 소정의 거리에 걸친 구간을 볼과의 접촉을 허용하지 않는 접촉 회피 영역으로 설정한다. 이 경우, 볼 베어링은 볼이 접촉 회피 영역을 제외한 접촉 가능 영역에서 궤도면과 접촉 가능하도록 설계된다.Typically, in order to prevent edge contact, a section of the raceway surface over a predetermined distance from the edge at the time of design is set as a contact avoidance region that does not allow contact with the ball. In this case, the ball bearing is designed such that the ball can contact the raceway surface in the contactable area except the contact avoidance area.
그런데 접촉 회피 영역을 크게 설정하는 경우, 상대적으로 접촉 가능 영역이 작아져 베어링의 성능이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.However, when the contact avoidance area is set to a large size, the contactable area may be relatively small, which may cause a problem in that the performance of the bearing is degraded.
본 발명의 실시예는, 에지 컨택을 회피함과 동시에 베어링의 성능이 유지 또는 향상되도록 구성된 볼 베어링 및 이를 포함하는 풍력발전기를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a ball bearing and a wind power generator including the same configured to avoid the edge contact while maintaining or improving the performance of the bearing.
본 발명의 일 측면에 따르면, 볼, 내륜 및 외륜을 포함하는 볼 베어링에 있어서, 상기 볼의 단면은, 상기 볼의 회전축을 중심으로 상호 대칭이고 각각 반원 형상을 갖는 한 쌍의 원호부와, 상기 원호부들 사이에 개재되는 중앙부를 포함하고, 상기 내륜의 단면은, 상기 볼의 단면의 중심점을 지나고 상기 회전축에 직교하는 수직선을 중심으로 그 중심이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같은 두 개의 곡면으로 이루어지고, 양측 끝단이 상기 원호부들 중 상기 내륜과 가까운 제 1 원호부의 중심점을 지나고 상기 회전축과 평행한 제 1 직선과 만나는 내륜 궤도면을 포함하고, 상기 외륜의 단면은, 상기 수직선을 중심으로 그 중심이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같은 두 개의 곡면으로 이루어지고, 양측 끝단이 상기 원호부들 중 상기 외륜과 가까운 제 2 원호부의 중심점을 지나고 상기 회전축과 평행한 제 2 직선과 만나는 외륜 궤도면을 포함하는, 볼 베어링이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, in a ball bearing comprising a ball, an inner ring and an outer ring, the cross section of the ball is a pair of circular arcs symmetrical with respect to the axis of rotation of the ball and each having a semicircular shape, and And a central portion interposed between the arc portions, wherein the cross section of the inner ring consists of two curved surfaces having a center of symmetry and the same radius of curvature with respect to a vertical line passing through the center point of the cross section of the ball and orthogonal to the axis of rotation. And both end portions include an inner ring raceway surface that passes through a center point of the first arc portion close to the inner ring of the arc portions and meets a first straight line parallel to the rotation axis, and a cross section of the outer ring is centered about the vertical line. A second circular arc having two mutually symmetrical surfaces having the same radius of curvature, and having both ends thereof close to the outer ring of the circular arc portions; Going through the center of it, it may be provided with a ball bearing that includes the outer ring raceway surface of intersection with a second straight line parallel with the axis of rotation.
상기 중앙부는, 상기 수직선을 중심으로 상호 대칭인 직사각형상을 가지거나 상기 수직선을 중심으로 상호 대칭이고 상기 회전축 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다.The central portion may have a rectangular shape symmetrical with respect to the vertical line or may have a shape symmetrical with respect to the vertical line and convex in the direction of the rotation axis.
상기 내륜의 단면은, 상기 내륜 궤도면의 양측 끝단과 각각 연결되고 상기 제 1 원호부의 중심점에서 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 내륜 연장면을 더 포함하고, 상기 외륜의 단면은, 상기 외륜 궤도면의 양측 끝단과 각각 연결되고 상기 제 2 원호부의 중심점에서 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 외륜 연장면을 더 포함하고, 상기 내륜 연장면들 및 상기 내륜 연장면들과 각각 마주보는 상기 외륜 연장면들은 상호 이격될 수 있다.The cross section of the inner ring further includes a pair of inner ring extending surfaces respectively connected to both ends of the inner ring raceway surface and extending in a direction away from a center point of the first arc portion, wherein the cross section of the outer ring is the outer ring raceway surface. And a pair of outer ring extension surfaces respectively connected to both ends of and extending in a direction away from a center point of the second arc portion, wherein the outer ring extension surfaces facing the inner ring extension surfaces and the inner ring extension surfaces, respectively; Can be spaced apart from one another.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 볼 베어링을 포함하는 풍력발전기가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a wind turbine including the ball bearing may be provided.
본 발명의 실시예에 따르면, 볼의 단면이 반원 형상의 원호부들과 원호부들 사이에 개재되는 중앙부를 포함하고, 반원 형상의 원호부들의 전 영역에 걸쳐 궤도면들이 연장 형성됨으로써, 궤도면 상에 일정한 크기의 접촉 회피 영역을 유지하면서 접촉 허용 영역이 상대적으로 증가할 수 있고, 이로 인해 베어링 성능이 향상되어 내륜과 외륜의 원활한 상대 회전이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the cross section of the ball includes a semicircular circular arc portion and a central portion interposed between the circular arc portions, and the raceway surfaces are formed to extend over the entire area of the semicircular circular arc portions, whereby The allowable contact area can be relatively increased while maintaining a constant size of the contact avoidance area, thereby improving the bearing performance and allowing smooth relative rotation of the inner and outer rings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링의 단면을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링의 비교 대상이 되는 볼 베어링의 단면을 나타내는 도면이고,
도 3 내지 도 5는 도 2의 비교 대상 볼 베어링을 변형하여 도 1의 본 실시예에 따른 볼 베어링을 제공하는 과정을 설명하는 도면이다.1 is a view showing a cross section of the ball bearing according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a cross-section of the ball bearing to be compared of the ball bearing according to an embodiment of the present invention,
3 to 5 are views illustrating a process of providing the ball bearing according to the present embodiment of FIG. 1 by modifying the ball bearing to be compared in FIG. 2.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링의 단면을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)은 볼(100)과 내륜(200)과 외륜(300)을 포함한다.1 is a view showing a cross section of the ball bearing according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the ball bearing 1 according to the present embodiment includes a
볼(100)은 내륜(200)과 외륜(300) 사이에 위치한다. 볼(100)은 내륜(200)과 외륜(300)이 상대 회전할 때 회전축(XR)을 중심으로 회전하며 구름 운동한다.The
볼(100)의 단면은 한 쌍의 원호부(110, 120)와 중앙부(130)를 포함한다. 한 쌍의 원호부(110, 120)는 볼(100)의 회전축(XR)을 중심으로 상호 대칭이고 각각 반원 형상을 갖는다. 이하, 설명의 편의를 위해 원호부들(110, 120) 중 내륜(200)과 가까운 것을 제 1 원호부(110)라 하고, 외륜(300)과 가까운 것을 제 2 원호부(120)라 한다.The cross section of the
제 1 원호부(110)와 제 2 원호부(120)는 중앙부(130)에 의해 상호 연결된다. 중앙부(130)는 제 1 원호부(110)와 제 2 원호부(120)를 상호 연결하여 볼(100)의 단면을 완성한다. The
중앙부(130)는 볼(100)의 중심점(PB)을 지나고 회전축(XR)에 직교하는 수직선(X)을 중심으로 상호 대칭인 직사각형상을 가질 수 있다. 이 경우, 중앙부(130)의 폭은 제 1 원호부(110) 및 제 2 원호부(120)의 직경과 동일하다.The
대안적으로 도시되지 않았으나 중앙부는 수직선(X)(도 1 참조)을 중심으로 상호 대칭이고 회전축(XR)(도 1 참조) 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다.Alternatively, although not shown, the central portions may be symmetrical with respect to the vertical line X (see FIG. 1) and convex in the direction of the rotation axis XR (see FIG. 1).
도 1을 참조하면, 내륜(200)의 단면은 볼(100)과 두 점에서 접촉하는 내륜 궤도면(210)을 포함한다. 내륜 궤도면(210)은 두 개의 곡면(211, 212)으로 이루어진다. 곡면들(211, 212)은 각각 수직선(X)을 중심으로 그 중심(P11, P12)이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같도록 제공된다. 곡면들(211, 212)은 각각 제 1 원호부(110)의 반경보다 큰 곡률 반경을 가진다.Referring to FIG. 1, the cross section of the
내륜 궤도면(210)의 양측 끝단은 제 1 원호부(110)의 중심점(P1)을 지나고 회전축(XR)과 평행한 제 1 직선(X1)과 만난다. 이때, 내륜 궤도면(210)은 반원 형상의 제 1 원호부(110)의 전 영역에 걸쳐 연장 형성될 수 있다.Both ends of the inner ring raceway 210 meet the first straight line X1 passing through the center point P1 of the first
내륜 궤도면(210)이 반원 형상의 제 1 원호부(110)의 전 영역에 걸쳐 연장 형성되는 경우, 내륜 궤도면이 볼의 일부 영역에 걸쳐 연장되는 경우에 비해 볼(100)과의 접촉 허용 영역(A2)이 상대적으로 증가할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.When the inner ring raceway surface 210 extends over the entire area of the semicircular
참고로, 설계 과정에서 내륜 궤도면(210)은 볼 베어링(1)이 작동하는 과정에서 볼(100)과의 접촉을 허용하지 않는 접촉 회피 영역(A1)과 볼(100)과의 접촉을 허용하는 접촉 허용 영역(A2)로 구별될 수 있다. 그리고 도 1에서 접촉 회피 영역(A1) 및 접촉 허용 영역(A2)은 수직선(X)의 상측 그리고 제 1 직선(X1)의 우측 영역에만 도시되어 있으나 이는 작도의 편의를 위한 것으로 내륜 궤도면(210) 전 영역 그리고 후술하는 외륜 궤도면(310)의 전 영역에 걸쳐 분포된다.For reference, in the design process, the inner raceway surface 210 allows the contact avoidance area A1 to contact the
내륜(200)의 단면은 내륜 궤도면(210)의 양측 끝단과 각각 연결되는 한 쌍의 내륜 연장면(230, 240)을 더 포함한다. 내륜 연장면들(230, 240)은 각각 제 1 원호부(110)의 중심점(P1)에서 멀어지는 방향으로 연장된다. 이때, 내륜 연장면들(230, 240)은 각각 회전축(XR)과 평행하게 제공될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The cross section of the
내륜 연장면들(230, 240)은 각각 후술하는 마주보는 외륜 연장면들(330, 340)과 이격 배치되어 이격 공간(S)을 형성한다. 이격 공간(S)은 소정의 폭을 유지하도록 제공될 수 있다. 이격 공간(S)에는 통상적인 볼 베어링에 사용되는 스페이서 또는 볼 케이지가 배치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The inner
외륜(300)의 단면은 볼(100)과 두 점에서 접촉하는 외륜 궤도면(310)을 포함한다. 외륜 궤도면(310)은 두 개의 곡면(311, 312)으로 이루어진다. 곡면들(311, 312)은 각각 수직선(X)을 중심으로 그 중심(P21, P22)이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같도록 제공된다. 곡면들(311, 312)은 각각 제 2 원호부(120)의 반경보다 큰 곡률 반경을 가진다.The cross section of the
외륜 궤도면(310)의 양측 끝단은 제 2 원호부(120)의 중심점(P2)을 지나고 회전축(XR)과 평행한 제 2 직선(X2)과 만난다. 이때, 외륜 궤도면(310)은 제 2 원호부(120)의 전 영역에 걸쳐 연장 형성될 수 있다.Both ends of the
위와 같은 외륜 궤도면(310)은 회전축(XR)을 중심으로 내륜 궤도면(210)과 상호 대칭을 이룰 수 있다.The
외륜(300)의 단면은 외륜 궤도면(310)의 양측 끝단과 각각 연결되는 한 쌍의 외륜 연장면(330, 340)을 더 포함한다. 외륜 연장면들(330, 340)은 각각 제 2 원호부(120)의 중심점(P2)에서 멀어지는 방향으로 연장된다. 이때, 외륜 연장면들(330, 340)은 각각 회전축(XR)과 평행하게 형성될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The cross section of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링의 비교 대상이 되는 볼 베어링의 단면을 나타내는 도면이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 볼 베어링과 비교 대상 볼 베어링을 비교 설명한다.2 is a view showing a cross-section of the ball bearing to be compared of the ball bearing according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a ball bearing and a comparison target ball bearing according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
먼저, 도 2를 참조하면, 비교 대상 볼 베어링(1001)은 원형 단면을 갖는 볼(1100)과, 볼(1100)과 2 점 접촉하는 내륜 궤도면(1210)을 갖는 내륜(1200), 그리고 볼(1100)과 2 점 접촉하는 외륜 궤도면(1310)을 갖는 외륜(1300)을 포함한다.First, referring to FIG. 2, the
내륜 궤도면(1210)은 볼(1100)의 중심점(KB)을 지나고 회전축(YR)에 직교하는 수직선(Y)을 중심으로 그 중심(Q11, Q12)이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같은 두 개의 곡면(1211, 1212)으로 이루어진다. 그리고 외륜 궤도면(1310)은 수직선(Y)을 중심으로 그 중심(Q21, Q22)이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같은 두 개의 곡면(1311, 1312)으로 이루어진다.The inner
위와 같은 형상을 가진 비교 대상 볼 베어링(1001)과 도 1에 도시된 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)을 비교하기 위해 두 베어링은 다음과 같은 점에서 동일한 것으로 가정한다.To compare the
비교 대상 볼 베어링(1001)의 볼(1100)의 반경, 내륜 궤도면(1210)의 두 곡면(1211, 1212)의 곡률 반경, 볼(1100)의 중심점(KB)에 대한 두 곡면(1211, 1212)의 곡률 중심(Q11, Q12)의 위치, 외륜 궤도면(1310)의 두 곡면(1311, 1312)의 곡률 반경, 볼(1100)의 중심점(KB)에 대한 두 곡면(1311, 1312)의 중심(Q21, Q22)의 위치, 내륜(1200)과 외륜(1300) 사이의 이격 공간(T)의 폭, 그리고 접촉 회피 영역(B1)의 길이는 각각, 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)의 제 1 원호부(110) 및 제 2 원호부(110)의 반경, 내륜 궤도면(210)의 두 곡면(211, 212)의 곡률 반경, 제 1 원호부(110)의 중심(P1)에 대한 두 곡면(211, 212)의 곡률 중심(P11, P12)의 위치, 외륜 궤도면(310)의 두 곡면(311, 312)의 곡률 반경, 제 2 원호부(120)의 중심(P2)에 대한 두 곡면(311, 312)의 곡률 중심(P21, P22)의 위치, 내륜(200)과 외륜(300) 사이의 이격 공간(S)의 폭, 그리고 접촉 회피 영역(A1)의 길이가 동일하다.Two
위와 같은 가정하에 도 1과 도 2를 비교하면, 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)의 경우 원호부들(110, 120)의 전 영역에 걸쳐 궤도면들(210, 310)이 연장 형성되어 있고 비교 대상 볼 베어링(1001)의 경우 원호부들(110, 120)과 동일한 반경을 갖는 볼(1100)의 일부 영역에 걸쳐 궤도면들(1210, 1310)이 연장 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)의 접촉 허용 영역(A2)의 길이는 비교 대상 볼 베어링(1001)의 접촉 허용 영역(B2)의 길이보다 큰 것을 알 수 있다.Comparing FIG. 1 and FIG. 2 under the above assumption, in the case of the
따라서 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)은 비교 대상 볼 베어링(1001)과 비교할 때, 접촉 회피 영역의 길이가 동일하여 에지 컨택을 방지하는 컨셉은 동일하나, 접촉 허용 영역이 상대적으로 커 베어링 성능이 좋고, 이로 인해 내륜과 외륜의 원활한 상대 회전이 가능하다.Therefore, the
한편, 다른 관점에서 볼 때, 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)의 단면은 비교 대상 볼 베어링(1001)의 단면을 변형함으로써 제공될 수 있다. 도 3 내지 도 5는 도 2의 비교 대상 볼 베어링을 변형하여 도 1의 본 실시예에 따른 볼 베어링을 제공하는 과정을 설명하는 도면이다.On the other hand, from another viewpoint, the cross section of the
먼저, 도 2의 비교 대상 볼 베어링(1001)의 좌측 영역과 우측 영역을 각각 회전축(YR)을 중심으로 이격 공간(T)의 절반에 해당하는 거리만큼 도 2에서 볼 때 좌우로 이동시키면 도 3과 같이 된다.First, when the left region and the right region of the comparison
이 경우, 볼(1100)의 우측 영역 및 좌측 영역은 각각 도 1의 제 1 원호부(110) 및 제 2 원호부(120)와 일치하고, 내륜 궤도면(1210)의 곡면들(1211, 1212)의 중심(Q11, Q12) 및 외륜 궤도면(1310)의 곡면들(1311, 1312)의 중심(Q21, Q22)은 도 1의 내륜 궤도면(210)의 곡면들(211, 212)의 중심(P11, P12) 및 외륜 궤도면(310)의 곡면들(311, 312)의 중심(P21, P22)과 일치한다.In this case, the right region and the left region of the
이후, 도 4와 같이 볼(1100)의 좌우 영역을 연결한다. 이 경우, 볼(1100)의 좌우 영역을 연결하는 부분은 도 1의 중앙부(130)와 일치한다.Thereafter, the left and right regions of the
이후, 도 4의 내륜 궤도면(1210) 및 외륜 궤도면(1310)을 도 5와 같이 볼(1100)의 우측 영역 및 좌측 영역의 중심(Q1, Q2)을 각각 지나고 회전축(YR)과 평행한 직선들(Y1, Y2)까지 연장한다.Subsequently, the
이후, 내륜 연장부(1230, 1240) 및 외륜 연장부(1330, 1340)를 각각 도 5의 화살표와 같이 내륜 궤도면(1210)의 양측 끝단 및 외륜 궤도면(1310)의 양측 끝단으로 이동시킨다.Thereafter, the
이와 같은 과정을 거치면 도 2의 비교 대상 볼 베어링(1001)은 도 1의 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)과 일치하게 된다.Through this process, the
위와 같은 과정을 통해 알 수 있는 바와 같이 도 1의 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)의 궤도면들(210, 310)은 도 2의 비교 대상 볼 베어링(1001)의 궤도면들(1210, 1310)을 연장하는 방식으로 형성될 수 있기 때문에 도 1의 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)의 궤도면들(210, 310)의 전체 길이는 도 2의 비교 대상 볼 베어링(1001)의 궤도면들(1210, 1310)에 비해 커진다. 따라서 두 볼 베어링(1, 1001)이 동일한 크기의 접촉 회피 영역을 가질 때 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)은 비교 대상 볼 베어링(1001)보다 더 큰 접촉 허용 영역을 가질 수 있다.As can be seen through the above process, the raceway surfaces 210 and 310 of the
이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)은 볼 베어링 구조를 사용하는 다양한 산업 분야에서 사용할 수 있다. 예컨대 본 실시예에 따른 볼 베어링(1)은 풍력발전기에 제공될 수 있다.The
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
1 : 볼 베어링 100 : 볼
110 : 제 1 원호부 120 : 제 2 원호부
130 : 중앙부 200 : 내륜
210 : 내륜 궤도면 211, 212 : 곡면
230, 240 : 내륜 연장면 300 : 외륜
310 : 외륜 궤도면 311, 312 : 곡면
330, 340 : 외륜 연장면1: ball bearing 100: ball
110: first arc part 120: second arc part
130: center portion 200: inner ring
210: inner ring raceway surface 211, 212: curved surface
230, 240: inner ring extending surface 300: outer ring
310: outer
330, 340: outer ring extension surface
Claims (4)
상기 볼의 단면은,
상기 볼의 회전축을 중심으로 상호 대칭이고 각각 반원 형상을 갖는 한 쌍의 원호부와, 상기 원호부들 사이에 개재되는 중앙부를 포함하고,
상기 내륜의 단면은,
상기 볼의 단면의 중심점을 지나고 상기 회전축에 직교하는 수직선을 중심으로 그 중심이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같은 두 개의 곡면으로 이루어지고,
양측 끝단이 상기 원호부들 중 상기 내륜과 가까운 제 1 원호부의 중심점을 지나고 상기 회전축과 평행한 제 1 직선과 만나는 내륜 궤도면을 포함하며,
상기 외륜의 단면은,
상기 수직선을 중심으로 그 중심이 상호 대칭이고 그 곡률 반경이 같은 두 개의 곡면으로 이루어지고,
양측 끝단이 상기 원호부들 중 상기 외륜과 가까운 제 2 원호부의 중심점을 지나고 상기 회전축과 평행한 제 2 직선과 만나는 외륜 궤도면을 포함하는,
볼 베어링.In a ball bearing comprising a ball, an inner ring and an outer ring,
The cross section of the ball,
A pair of circular arcs symmetrical with respect to the axis of rotation of the ball and each having a semicircular shape, and a central portion interposed between the circular arcs;
The cross section of the inner ring,
It consists of two curved surfaces whose centers are mutually symmetric and have the same radius of curvature about a vertical line passing through the center point of the cross section of the ball and orthogonal to the axis of rotation,
Both end portions include an inner ring raceway surface which passes through a center point of the first arc portion close to the inner ring of the arc portions and meets a first straight line parallel to the axis of rotation;
The cross section of the outer ring,
It consists of two curved surfaces whose centers are symmetrical with respect to the vertical line and have the same radius of curvature,
Both end portions include an outer ring raceway surface passing through the center point of the second arc portion close to the outer ring of the arc portions and meets a second straight line parallel to the axis of rotation,
Ball bearing.
상기 중앙부는,
상기 수직선을 중심으로 상호 대칭인 직사각형상을 가지거나
상기 수직선을 중심으로 상호 대칭이고 상기 회전축 방향으로 볼록한 형상을 가지는,
볼 베어링.The method of claim 1,
In the above-
Have a rectangular shape symmetrical with respect to the vertical line or
Symmetrical with respect to the vertical line and having a convex shape in the rotation axis direction,
Ball bearing.
상기 내륜의 단면은,
상기 내륜 궤도면의 양측 끝단과 각각 연결되고 상기 제 1 원호부의 중심점에서 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 내륜 연장면을 더 포함하고,
상기 외륜의 단면은,
상기 외륜 궤도면의 양측 끝단과 각각 연결되고 상기 제 2 원호부의 중심점에서 멀어지는 방향으로 연장되는 한 쌍의 외륜 연장면을 더 포함하고,
상기 내륜 연장면들 및 상기 내륜 연장면들과 각각 마주보는 상기 외륜 연장면들은 상호 이격되는, 볼 베어링.The method of claim 1,
The cross section of the inner ring,
A pair of inner ring extending surfaces respectively connected to both ends of the inner ring raceway surface and extending in a direction away from a center point of the first arc portion;
The cross section of the outer ring,
And a pair of outer ring extending surfaces respectively connected to both ends of the outer ring raceway surface and extending in a direction away from a center point of the second circular arc portion.
And the outer ring extending surfaces and the outer ring extending surfaces respectively facing the inner ring extending surfaces are spaced apart from each other.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120129878A KR101390278B1 (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Ball bearing and wind power generator including the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114658936A (en) * | 2022-04-14 | 2022-06-24 | 西安秦森科技有限公司 | High-pressure movable elbow based on four-point contact theory |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001241449A (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Koyo Seiko Co Ltd | Waveform cage for ball bearing and its manufacturing method |
JP2008281066A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Nsk Ltd | Ball bearing |
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2012
- 2012-11-16 KR KR1020120129878A patent/KR101390278B1/en not_active IP Right Cessation
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